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1、环氧树脂胶黏剂的生产,第二组小组成员：谷媛、王冬欣、鲍东浩、许可、刘海波,万能胶又称氰基丙烯酸酯，目前，国内氰基丙烯酸酯的合成路线，主要是由氰乙酸酯在碱性催化剂条件下与35 一37的甲醛水溶液聚合后生成低分子量聚氰基丙烯酸乙酯，再在减压的条件下加热裂解该缩聚产物而得到氰基丙烯酸酯粗产品，再经过精馏得到精制产品，其主要的化学反应如下,环氧树脂胶黏剂有万能胶之称，是最重要的一类合成胶粘剂 在建筑业有广泛应用，如用于粘接瓷砖、壁纸、外墙饰面等，也用于制鞋业粘贴皮鞋衬里和作文具胶水等。,环氧树脂胶黏剂配方,室温固化环氧树脂胶黏剂配方快速固化环氧树脂胶黏剂配方阻燃环氧树脂胶黏剂配方,室温固化环氧树脂胶黏
2、剂配方,主要原料规格及消耗定额,工艺流程说明,双组分室温固化环氧树脂胶黏剂的甲组分是双酚A环氧树脂，用聚醚增韧；乙组分以苯酚-甲醛-多胺缩合物为固化剂。使用前甲乙以23/L（重量）比例混合。在配料釜中加入聚醚和环氧树脂，开动搅拌，搅拌0.5h左右，混合后出料装桶即甲组分。在苯酚加热熔化后投入反应釜中，搅拌，加入乙二胺，保持物料温度45下滴加甲醛液，加完后继续反应1h，减压脱水，放料红棕色粘稠液体。产品450kg与2,4,6,-三（二甲氨基甲基苯酚等）90kg混合配成乙组分。,快速固化环氧树脂胶黏剂配方,原材料:双酚A环氧树脂;增韧剂Q;自制固化剂C;硅灰石填料。操作步骤：将双酚A 环氧树脂与增
3、韧剂Q 首先混合均匀,然后按比例加入自制固化剂C 和硅灰石填料,混合均匀。将铝试样表面进行吹砂处理,在粘接处均匀涂薄胶层,在胶黏剂适用期内合拢试样加压固化,压力为014 MPa,在25 时3 d 的条件下固化。,1、将盛有一定量环氧树脂的反应器放入70的水浴锅中,待环氧树脂软化后,加入包覆后的阻燃剂和成炭剂淀粉,搅拌半小时。2、待充分混合均匀后加入纳米SiO2,采用超声波机进行分散,制得A组分。将固化剂651聚酰胺和T-31在常温下按一定比例混合,并滴入DMP-30 固化促进剂混合均匀,制得B 组分。将所得A 组分与B 组分充分混合,完成配胶。,阻燃环氧树脂胶黏剂配方,补充 环氧树脂生产方法,
4、一步法把双酚A(BPA)和环氧氯丙烷(EcH)在氢氧化钠作用下进行缩聚，即开环和闭环在同一反应条件下进行的工艺方法两步法将双酚A、环氧氯丙烷，同时加入三苯基膦卤化物或三苯基膦作催化剂，升温使体系在 40120发生醚化反应,反应原理,（1）在碱催化下，双酚A的羟基与环氧氯丙烷的环氧基反应，生成端基为氯化羟基的化合物-开环反应。（2）氯化羟基与NaOH反应，脱 HCl再形成环氧基-闭环反应。（3）新生成的环氧基与双酚A的羟基反应生成端羟基化合物-开环反应。（4）端羟基化合物与环氧氯丙烷反应生成端氯化羟基化合物-开环反应。（5）生成的氯化羟基与NaOH反应，脱HCl再生成环氧基-闭环反应。在环氧氯丙
5、烷过量情况下，继续不断地进行上述开环-开环-闭环反应，最终即可得到二端基为环氧基的双酚A型环氧树脂。,一步法制备步骤将配方量的双酚A和环氧氯丙烷在80下搅拌溶解，然后降温至50，滴加30的NaOH。碱滴加完后保温反应一段时间，然后减压回收未反应的环氧氯丙烷。接着再次降温到50，滴加15的NaOH，加完后保温反应。反应完毕，加入苯，升温溶解，然后静置水洗，上层的树脂苯溶液真空吸入脱水釜，残液再加苯萃取一次，弃去下层盐水溶液，萃取液仍吸入脱水釜。最后蒸出苯，得到清澈透明的树脂。此外还有一次加碱法，即将碱改成一次滴加完，然后再蒸馏未反应的环氧氯丙烷,环氧树脂反应分子式,两步法制备步骤,将双酚A、环氧
6、氯丙烷，同时加入三苯基膦卤化物或三苯基膦作催化剂，升温使体系在40120发生醚化反应，生成氯醇醚。当羟基转化率达到8090后，在2090以下一次性加入Na0H水溶液，进行闭环反应。然后，在减压下蒸尽环氧氯丙烷。加入有机溶剂，溶解粗产物，再加入水水洗至中性，静置分去水层，最后蒸馏除去苯，得到树脂产品。二步法也可以选择铵盐、胆碱作为催化剂，无机盐，含硫有机化合物，考虑到价格因素，国内企业选用铵盐的居多。,两种方法间的比较,一步法反应时间长，而且要求环氧氯丙烷大量过量，环氧氯丙烷消耗较多，增加了反应能耗。在碱的存在下，环氧氯丙烷也会发生水解反应，生成副产物丙三醇，影响产品品质。同时，双酚A和环氧氯丙
7、烷还会发生加成反应，生成1，3氯代醇，从而降低产物的环氧值，也提高了产物的含氯量两步法反应时间短，操作稳定，温度波动小，易于控制，产生的三废少，质量稳定，产率高，可生产系列环氧树脂，但很难从树脂中除去催化剂。,结论：选择“两步法”进行生产（以铵盐为催化剂）理由：工艺流程简单，操作方便，费用低，符合工业化大生产。,任务02 万能胶的影响因素,影响环氧树脂胶性能的因素1。固化条件的影响（1）固化剂 由于固化剂的不同，可直接影响胶合工艺和胶合性质，所以根据工艺条件选择固化剂是很重要的。例如，固化后对性能要求不高的，并可在常温下固化时，可以使用脂肪族胺类固化剂（乙二胺、二乙烯三胺等）；如果在固化后要求
8、耐热性和耐化学腐蚀性好，可以用酸酐类固化剂（顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酸酐等），用这类固化剂都要高温固化，并且用量比较大；如果在固化后要求机械强度的，可以用氨基树脂作为固化剂。总之，根据各种不同的要求，可以采用不同的固化剂。,（2）固化程度 用同一种固化剂胶合相同的材料，固化后的剪切强度不一定相同，其原因是由于固化后强度不同。固化后强度高的，固化比较安全，反之，就是固化不完全。为了达到比较好的性能，及要使树脂固化得完全，反之，就是固化不完全。为了达到比较好的性能，及要使树脂固化得完全，就必须达到一定的固化温度和固化时间。（3）胶层厚度 一般认为 胶层的厚度薄一些好，当胶层的厚度增加到一定程度时，
9、就会使胶着里下降。（4）压力 环氧树脂在固化完成胶合作用时，需施加一定的压力，使环氧树脂完全润湿被胶合的物体，同时形成均匀的胶层，达到良好胶合，否则，胶接面接触不良，将会降低胶合强度。施加压力的大小，与胶液组成有关。对于只含有固化剂（或再加稀释剂），而无其他助剂的胶液，宜于采用较低的压力胶合。对于除含有固化剂，还含有某种助剂的胶液，可施加较大的压力胶合。但是，压力过大，会损坏胶层，降低胶合强度，因此，选择的压力，应该既能保持胶面接触紧密，又可确保胶层不受破坏。,2。助剂的影响（1）增韧剂或增塑剂 环氧树脂胶中如果只含有环氧树脂和固化剂，则产生胶液粘度高、活性期短、树脂固化后脆性大、强度低等缺陷
10、。加入适量的增韧剂可以改善这些缺点，可以增加环氧树脂的流动性，降低树脂固化后的脆性，提高韧性，并能提高抗弯和抗冲击强度。增韧剂分为非活性增韧剂和活性增韧剂。非活性增韧剂就是增塑剂，不带活性基团，不能参与固化反应。增塑剂本身粘度都很小，课增加树脂的流动性，有利于润湿、扩散和吸附。例如，邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二辛脂(DOP)、磷酸三苯酯(TPP)等，一般用量为树脂质量的5%20%（质量），如加入量过多，会使树脂强度明显下降。,活性增韧剂带有活性基团，直接参与固化反应，能很大程度地改善树脂脆性，提高树脂抗冲击性强度。例如，低分子量的热塑性聚酰胺树脂、聚硫橡胶、丁晴橡胶以及聚酯树脂等。
11、聚酰胺树脂用量的范围很大，可以是环氧树脂的60%300%（质量），通常是采用100%（质量）。其他树脂的用量一般都小于100%（质量），用量过多会降低强度。（2）稀释剂 环氧树脂由于粘度较大，25时粘度一般在230Pas以上，使调配和使用不方便，所以使用环氧树脂是，常加入一定量的稀释剂。稀释剂的主要作用是降低环氧树脂的粘度，增加其其流动性和渗透性，便于操作，并可延长其活性期，但用量较多时，对树脂性能会有影响。稀释剂有活性稀释剂和非活性稀释剂。活性稀释剂例如甘油环氧树脂、环氧丙烷苯基醚、环氧丙烷丁基醚等，因其分子端含有活性基团，能参加固化反应，所以称为活性稀释剂。常温固化时，一般可加入活性稀释剂
12、，加入量相当于环氧树脂质量的5%20%（质量）。,非活性稀释剂例如苯、甲苯、二甲苯、丙酮、环己烷、正丁醇等，因其分子中不含活性基团，不参加固化反应，所以称为非活性固化剂。使用时仅仅是起稀释作用，达到降低粘度的目的。一般加入量为树脂质量的5%15%。若用量过多，在树脂固化时会有部分溢出，从而加大树脂的收缩率，降低胶合力和机械强度。（3）填充剂 在环氧树脂胶中加入适量的填料，不仅可以减少树脂的用量，降低成本，同时还可以改善树脂的性能。例如，降低树脂固化时的收缩和热膨胀系数；增加热传导性、提高耐热性能；提高胶合强度，提高机械强度和耐磨性能等。填料的种类很多，根据填料的物理状态可分为纤维状和粉末状两大
13、类。前者是以玻璃纤维为主，后者是金属粉末、氧化物粉末、矿物粉末等，例如氧化铝粉、铁粉、石英粉、云母粉、石棉粉、水泥、陶土、金刚砂及碳酸钙等。滴粉末状填料要求颗粒细小，用量不能太多，以保证填料被树脂湿润。密度轻的填料如石棉粉、石英粉等，因体积大，用量应低于30%（质量），而云母,粉、铅粉等可加到150%（质量）。重质填料如铁粉、铜粉等，可加到200%300%。4.偶联剂 偶联剂的分子结构中一般都含有两种性质不同的基团，一种基团（X）能与无机物的表面很好地亲合，另一种基团（R）能与有机树脂等结合。环氧树脂胶黏剂常通过有机硅烷偶联剂提高附着力、耐久力等性能。有机硅偶联剂通式RSiX3，使用时一般将它配成1%2%（质量）的酒精液，把此胶液直接涂在被粘物（如金属、玻璃、陶瓷等）表面上，待溶剂挥发或干燥后再涂胶，也可将偶联剂渗入环氧-固化剂体系中使用。,环氧树脂生产工艺参数选择,温度：1800C原料配比：n(环氧氯丙烷):n(双酚A)=1:1固化剂用量：适量,
